中考——探究化学装置的作用.doc

1、 博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 个性化教学辅导教案教师姓名 学生姓名 上课时间学科 年级 教材版本课称名称 1 探究化学装置的作用 2 滑轮教学目标 了解滑轮组的组成和作用教学重点 滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算教学难点 滑轮组绳子的穿绕方式及拉力计算课堂教学过程12013绍兴用如图 Z10 1 所示装置(图中夹持仪器已略去)测定某牙膏样品中碳酸钙的质量分数。实验中，通过测定丙装置质量的改变值，就能达到目的(样品中其他成分遇盐酸不产生气体) 。下列措施能提高测定准确度的是 ( D )图 Z101A省去装置甲和丁B将丙中的 NaOH 溶液换成 Ca(OH)2 溶液C装置乙不再产生气泡时

2、，立即停止抽气D滴加稀盐酸之前，先抽气一段时间，除去装置内原有的 CO2【解析】 装置内空气中的二氧化碳会对实验结果产生干扰。22013宁波小科发现暖水瓶中有一层淡黄色的水垢。据悉，该地区的水垢中除碳酸钙外，无其他盐类。他想探究还有没有其他物质，于是他收集水垢后经低温烘干进行下列实验：博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 图 Z102(1)取 2.5 g 水垢按图甲中的 A 装置高温加热充分反应(已知 CaCO3 CaOCO 2)，= = = = =高 温 产生的气体依次通过 B、C 装置，实验后发现 C 装置中氢氧化钠溶液增加了 0.88 g。写出 C 装置中发生的化学反应方程式 _2Na

3、OHCO 2=Na2CO3H 2O_。B 装置中的浓硫酸是用来吸收反应中产生的水蒸气，这是利用了浓硫酸的_吸水_性。该水垢所含碳酸钙的质量分数为_80%_。(2)按图乙所示的方法来实验，结果发现澄清石灰水没有变浑浊，原因是_浓盐酸中挥发出的氯化氢气体反应了澄清石灰水中的氢氧化钙_。32013上海气体制取是重要的化学实验活动。(1)实验室用双氧水与二氧化锰制取氧气，该方法制取氧气的化学方程式是_2H2O2 2H2OO 2_。能收集氧气的装置是_d_( 填编号)= = = = =MnO2 图 Z103要得到干燥的氧气，可将制得的气体通过填充一种氧化物的干燥装置，该氧化物是_氧化钙_。(2)实验室制

4、备二氧化碳时，要求能随时控制反应进行或停止，以下符合该条件的发生装置是_ad_(填编号)图 Z104用所选装置制备二氧化碳，能用于添加液体的仪器名称是_长颈漏斗_，能使反应暂时停止的实验操作是_关闭弹簧夹_。实验不适宜用排水集气法收集二氧化碳的理由是_二氧化碳微溶于水_。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 4利用如图 Z105 所示装置可做 CO 还原 Fe2O3 的实验，并检验该反应生成的气体产物。已知由 A装置制取的 CO 气体中混有少量的 CO2。图 Z105(1)CO 与 Fe2O3 反应的化学方程式为_Fe 2O33CO 2Fe3CO 2_。= = = = =高 温 (2)气体通

5、过装置的顺序是 A _CD B _(装置不能重复使用)。(3)从环保角度考虑，对以上装置的改进措施是_将尾气点燃或进行收集等 _。52012达州达州盛产天然气，有 “中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷(CH 4)，我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣，请你参与：【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质？【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成 CO2，不完全燃烧生成 CO；无水 CuSO4 遇水变蓝。【猜想与假设】 甲：CO 2，H 2O；乙：CO，H 2O；丙：NH 3，CO 2，H 2O；丁：CO 2，CO，H 2O。你认为_丙_同学的猜想是错误的，理由是_质量守恒定律或化学

6、反应前后元素的种类不变或反应前不含氮元素_。【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将甲烷在一定量的 O2 中燃烧的产物依次通过下列装置：图 Z106(1)A、B 装置的顺序能否颠倒？( 填“能”或“否”)_否_。(2)实验中用纯净 O2 而不用空气的原因是 _空气中含有 CO2 和 H2O(干扰对产物的鉴别)_。(3)实验中观察到 A 中无水 CuSO4 变蓝，B、D 中澄清石灰水变浑浊，C 中红色粉末变成黑色，由此推断_丁_同学猜想成立。(4)请写出 B 中澄清石灰水变浑浊、C 中红色粉末变成黑色的化学方程式：_CO2Ca(OH) 2=CaCO3H 2O_、_Fe 2O33CO 2Fe3CO

7、2_。= = = = =高 温 【反思与交流】：为避免有毒的 CO 污染环境，所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是_氧气充足_。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 62013泰安小亮同学想通过实验探究某企业采用氨碱法制的纯碱样品的成分及含量。【提出问题】该纯碱样品中含有哪些物质？【猜想与假设】通过分析，小亮做出如下假设：(1)只含有 Na2CO3；(2)含有 Na2CO3 和 NaHCO3【查阅资料】NaHCO3 Na2CO3加入稀盐酸 现象 产生气泡加入饱和石灰水 溶液变浑浊 现象加入 CaCl2 溶液 无明显现象 溶液变浑浊加热溶液至沸腾，将气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 澄清

8、石灰水无明显变化(1)表中的现象为_产生气泡_；(2)现象对应的化学方程式为_Na 2CO3Ca(OH) 2=2NaOHCaCO 3_。【实验探究】为了确定纯碱样品的成分，小亮设计如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。实验步骤 实验现象 反应结论取少量样品溶于水，加入过量的 CaCl2 溶液。_有白色沉淀生成_；反应的方程式：_Na2CO3CaCl 2=2NaClCaCO 3_。将上述反应后的混合液过滤，取滤液_滴加稀盐酸(或加入澄清石灰水；或加热至沸腾，将气体通入澄清石灰水)_。_有气泡产生(或溶液变浑浊)_； 证明猜想成立。【实验反思】实验步骤中，氯化钙溶液过量的目的是_除尽样品溶液中的

9、 Na2CO3(或避免干扰 NaHCu 的检验)_。【提出问题 2】如何测量该纯碱样品中各物质的含量？(1)为测量该纯碱样品各成分的含量，小亮设计了如图 Z107 所示装置，通过称量 B 装置质量变化来确定样品中各成分的含量。该装置气密性良好，稀硫酸与样品、进入装置 B 的 CO2 与 NaOH均完全反应，操作无误，但多次实验发现，测定结果有偏差。造成偏差的原因有图 Z107_空气中的二氧化碳进入装置 B 被氢氧化钠吸收_；_装置 A 中残留的二氧化碳未被装置 B 中的氢氧化钠吸收_。(2)小亮在老师的指导下重新设计了如下图 Z108 的实验装置。该实验有以下操作步骤：博学之，审问之，慎思之，

10、明辨之，笃行之 图 Z108检查装置气密性，将 w g 干燥的样品放入锥形瓶中；称量盛有氢氧化钠浓溶液的 B 瓶质量；打开活塞 b，从导管 a 处缓缓鼓入一定量的空气；向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡；再次称量盛有氢氧化钠浓溶液的 B 瓶质量；打开活塞 b，从导管 a 处缓缓鼓入一定量的空气；根据 B 瓶增加的质量，计算样品中各成分的含量。该实验的正确步骤是_。动滑轮 滑轮、滑轮组定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦 ）F=G绳子自由端移动距离 SF(或速度 vF) = 重物移动的

11、距离 SG(或速度 vG)动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。 （可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G 只忽略轮轴间的摩擦则 拉力 F= 1 2(G 物 +G 动 )绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=2 倍的重物移动的距离 SG(或 vG)滑轮组：定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G

12、 物 +G 动 ) 绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=n 倍的重物移动的距离SG(或 vG)组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G 物 +G 动 ) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。2、滑轮1、 定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆F1l1F2l2F1l1F2l2博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦 ）F=G绳子自由端移动距离 SF(或速度 vF) = 重物移动的距离 SG(或速度 vG)2、 动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。

13、（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂 2 倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F= 1 2G 只忽略轮轴间的摩擦则拉力 F= 1 2(G 物 +G 动 )绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=2 倍的重物移动的距离 SG(或 vG)3、 滑轮组定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力 F= 1 n G 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F= 1 n (G 物 +G 动 ) 绳子自由端移动距离 SF(或 vF)=n

14、倍的重物移动的距离SG(或 vG)组装滑轮组方法：首先根据公式 n=(G 物 +G 动 ) / F 求出绳子的股数。然后根据“奇动偶定”的原则。结合题目的具体要求组装滑轮。三、机械效率1有用功：定义：对人们有用的功。公式：W 有用 Gh （提升重物）=W 总 W 额 =W 总斜面：W 有用 =Gh2额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功。公式：W 额 =W 总 W 有用 =G 动 h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）斜面：W 额 =fL3总功：定义：有用功加额外功或动力所做的功公式：W 总 =W 有用 W 额 =FS= W 有用 斜面：W 总 = fL+Gh=FL4机械效率：定义：有用功跟总

15、功的比值。公式： 斜 面： 定滑轮：动滑轮：滑轮组：博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 有用功总小于总功，所以机械效率总小于 1。通常用百分数表示。某滑轮机械效率为 60%表示有用功占总功的 60%。提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。5机械效率的测量：原理：应测物理量：钩码重力 G、钩码提升的高度 h、拉力 F、绳的自由端移动的距离 S。器材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：A、动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。B、提升重物越重，做的有用

16、功相对就多。C、摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。5机械效率和功率的区别：功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。有关机械效率的计算是力学中的难点之一，针对有的同学对机械效率公式中各量意义理解有困难，现将有关机械效率计算的五种不同情况总结如下，以帮助同学们区别和掌握一、斜面的机械效率二、滑轮（组）的机械效率（一）提升重物问题根据拉力 F 作用位置不同分为两种情况（二）水平拉动问题，也根据拉力 F 作用位置不同分为两种情况博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行

17、之 一、初步认识滑轮2介绍滑轮的结构：主要部分是能绕轴转动的轮子。观察使用时的情景：a.使用时滑轮轴的位置固定不动；这种滑轮称为定滑轮；b.使用时轴的位置随被拉物体一起运动，这种滑轮称为动滑轮。4.滑轮是一种简单机械。定滑轮和动滑轮的实质1回忆杠杆的五个要素，找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂的大小关系。2请学生根据以上分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小不变。3得出结论：定滑轮实质是一个等臂的杠杆。4找出动滑轮的支点，强调这是一个瞬时支点，拉力的方向一定要竖直向上，确定其动力臂和阻力臂，并比较其的大小关系。（动力臂是阻力臂的 2 倍）5请学生进一步分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力

18、的大小会变大（动力臂变小） 。6得出结论：动滑轮实质是一种能省力的杠杆。三、滑轮组1定义：将定滑轮和动滑轮组合在一起的组合装置称为滑轮组。2特点：既能省力又能改变力的方向重物和动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的几分之一。学生姓名 学科 物理 教师姓名 程小可 课时 第次课 授课日期 2012.03.知识框架：动滑轮：和重物一起移动的滑轮 定滑轮：中间的轴固定不动的滑轮滑轮的实质是杠杆的变形。定滑轮实质上是等臂杠杆；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂 2 倍的杠杆。滑轮组：动滑轮和定滑轮的综合运用，它既能省力，在需要的时候还可以改变用力的方博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 思

19、路汇总：题型体系:题型一、正确判断滑轮组的省力情况例 1如图所示表示三种不同的滑轮组，用它们提起重为 G 的相同重物，在 A 端所用的拉力分别为F1= ；F 2= ；F 3= 。不计滑轮本身的重和摩擦判断使用滑轮组时所用的力 F 的大小，关键是看几段绳子通过滑轮组拉着物体，即有几段绳子承担物体的重，不能根据动滑轮的个数来判断省力的大小，也不能根据滑轮的总数来判断省力的大小， ，31GF4253G题型二、水平面上的滑轮组问题例 1如图所示，用滑轮组拉着重物在水平地面上匀速前进，在绳的端点 A 的作用力 F=300N，重物与地面间的摩擦力 f 为多大？将重物移动的距离为 S=1m，绳端 A 移动的

20、距离为多少？不计滑轮本身的质量以及轴与轮间的摩擦？由图中可见对于滑轮组，右侧为定滑轮，左侧直接拉物体的是动滑轮，与此动滑轮连接的绳子段数有三段，每段绳子的拉力是 F，所以动滑轮拉物体力 F1=3F对被拉物体再进行受力分析可知，重物在水平方向上受到滑轮组对它的拉力和地面的摩擦力，又由于重物沿水平面匀速运动，因此摩擦力与拉力大小相等所以，滑轮对重物的作用力大小等于重物所受地面对它的摩擦力 f=F1=3F 将重物移动 1m，与动滑轮连接的三段绳子的端点都应当移动 1 m，所以绳端 A 移动的距离应为 3 m动滑轮拉物体的力 F1=3F，由二力平衡条件可知：f=F 1=3F=900N 绳端 A 移动的

21、距离： S 1=3S=3mF=900N、 S1=3m题型三、能按要求组装滑轮组例 1一条绳子最多能承受 1000的拉力.请设计一个滑轮组,用这条绳子吊起 3300N 的重物，画出滑轮组安装示意图（动滑轮重及摩擦不计）在处理这类问题时，首先要计算出承担物重的绳子段数 n，即 注意 n 取整数，若计算出 n 是FG小数，都采用“入”的办法绳子的股数 ，则 n 应取 4，不能按四舍五入去处理然后，根据 n 的数值及所3.10NFGn需的拉力方向去确定动滑轮与定滑轮个数及绕线方法如果不要求改变用力方向，则只需要用一个定滑轮，绕线如图（甲）；如果要改变用力方向，则需要两个定滑轮，绕线如图乙）博学之，审问

22、之，慎思之，明辨之，笃行之 题型四、与压力有关的滑轮问题例 1如图所示,滑轮重 1N,悬挂在弹簧秤下端,作用在绳端的拉力 F 是 2N,物体 G 重 100N,则弹簧测力计的示数是_N,水平地面受到物体 G 的压力是_N(不计摩擦)滑轮在竖直方向上受到竖直向下的重力 G1N,两股绳竖直向下的拉力,其中每股绳上的拉力 F 都是2N;滑轮受到弹簧测力计竖直向上的拉力 F,由于滑轮处于平衡状态,受到的是平衡力,如图 12-52 所示,所以: F G F F1N2N2N5N 即弹簧测力计的示数是 5N物体 G 放置在水平地面上,受到竖直向下的重力 G100N,绳子竖直向上的拉力 F2 N,还受到水平地

23、面竖直向上的支持力 N,由于物体静止不动,它受到的是平衡力.即: N G F100N2N98N.水平地面对物体的支持力是 98N,由于物体对水平地面的压力和水平地面对物体支持力是大小相等,所以物体 G 对水平地面的压力就等于 98N.题型五、滑轮组绕线问题（第一类：自由端绳子拉力方向已知类）对于自由端绳子拉力方向已知的滑轮组绕线问题，一般采用从自由端绳子处入手，逆着拉力方向由外向里的绕线方法。例 1如图所示，要求滑轮自由端的绳拉力方向向上，请在图中用笔画线，设计出符合要求的滑轮组绕线。题中已明确要求滑轮自由端的绳拉力方向向上，则自由端的绳一定是从动滑轮处出来的。于是可以从自由端绳子处入手，逆着

24、此拉力方向，按照图 2 中的、的顺序，由外向里绕线，最后将绳子固定在动滑轮的挂钩上，从而设计出符合要求的滑轮组绕线，如图 2 所示。GF博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 例2住楼上的瑞瑞同学家最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图3所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼。请你帮瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图。滑轮自由端的绳头一定是从定滑轮处出来，人站在地上向下拉绳。于是可以从自由端绳子处入手，逆着此拉力方向，按照图4中的、的顺序，由外向里绕线，最后将绳子固定在定滑轮的挂钩上，从而设计出图4所示的滑轮组绕线方式。题型六、滑轮组绕线问题（

25、第二类：自由端绳子拉力方向未知类）对于自由端绳子拉力方向未知的问题，通常采用由里向外的绕线方法。此类问题又可细分为两小类：1、承担物重的绳子段数可确定类已知被提起重物的重 G 及自由端的绳拉力 F，或者已知自由端的绳移动距离 S 及重物被提升的高度 h时，可先根据题目的具体条件，运用 n=G/ F 或 n=S / h 确定出承担物重的绳子段数 n，然后依据“奇动偶定” （当绳子的段数为奇数时，绳子的固定端系在动滑轮的挂钩上；当绳子的段数为偶数时，绳子的固定端系在定滑轮的挂钩上）的规律确定出绳固定端的位置，然后从绳固定端开始，由里向外进行绕线。例 1用图所示的两个滑轮组成一个滑轮组提升重物，要求

26、拉力为物重的二分之一（忽略摩擦以及绳和滑轮的重力），请在图中画出绳子的绕法。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 由 n=G/ F 可知，所要求的滑轮组承担物重的绳子段数为 2，依据“偶定奇动”规律，绳子的固定端应系在定滑轮的挂钩上。于是从定滑轮的挂钩处开始，按照图 6 中的、的顺序由里向外绕线，便得到符合要求的绳子绕法。例 2用图所示的两个滑轮组成一个滑轮组提升重物，要求绳子的自由端拉过 3 m 时，重物升高1m，请在图中画出绳子的绕法。由 n=S / h 可知，所要求的滑轮组承担物重的绳子段数为 3，依据“偶定奇动”规律，绳子的固定端应系在动滑轮的挂钩上。于是从动滑轮的挂钩处开始，按照图

27、 7 中的、的顺序由里向外绕线，便得到符合要求的绳子绕法，如图所示。2.承担物重的绳子段数不可确定类自由端绳子拉力方向未知，且根据题意不容易确定绳固定端位置时，由于绳的固定端不外乎在动滑轮的挂钩上或在定滑轮的挂钩上这两种情况，因此可以采取尝试的方法得到符合要求的绳子绕法。例 1在图中画出使用滑轮组提起物体时最省力的绕绳方法。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 先用铅笔尝试画图。当绳固定端在定滑轮的挂钩上时，从定滑轮的挂钩处开始，由里向外绕线，得到绳子绕法如图 6 所示；当绳固定端在动滑轮的挂钩上时，从动滑轮的挂钩处开始，由里向外绕线，得到绳子绕法如图 7 所示。因为图 6 所示滑轮组承担物

28、重的绳子段数为 2，图 7 所示滑轮组承担物重的绳子段数为 3，于是可将图 6 所示画法否定。例 2欲利用图所示的 3 个滑轮组成滑轮组，请补画出该滑轮组完整的绕线。先用铅笔尝试画图。当绳固定端在动滑轮的挂钩上时，从绳固定端开始，由里向外绕线，会发现最下面的那个动滑轮用不上（同学们可自己画一画） ，不符合用 3 个滑轮组成滑轮组的要求。于是改为把绳子固定在定滑轮的挂钩上，从绳固定端开始，由里向外绕线。进而得到符合题目要求的绳子绕法如图 9 所示。题型七、浮力与滑轮例 1小阳站在地面尚脚与地面的接触面积是 ，且保持不变，用图甲所示的滑轮组提250Scm脚起在水中的物体 A，物体 A 重 GA=7

29、35N，体积为 VA=1.52 m3。当物体缓慢匀速竖直上升，在物体A 未离开水面前，小阳对地面的压强是 p1，使用滑轮组的机械效率是 1；在物体 A 完全离开水面后，小阳对地面的压强是 p2，使用滑轮组的机械效率是 2。水对物体的阻力、滑轮组与轴的摩擦、绳重和绳的伸长都忽略不计时，P 1:P2=5:4， 1: 2=84:85。小阳仍用该滑轮组加一个定滑轮匀速拉动放在水平地面的物体 B，如图乙所示，他对地面的压强 p3=2.94103Pa，物体 B 在 t=3s 时间内移动s=0.6m。 （g 取 9.8N/kg） ，求：（ 1）物体 A 的密度 A 及它在水中所受的浮力 ；（2）小阳的体重F

30、浮；（3）当小阳拉动物体 B 时，机械效率和总功率。G人博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 例 2如图所示，物体 A 重 1000 N，其体积为 4102 m3，B、C 都是完全相同的动滑轮；杠杆 DE可绕 O 点在竖直平面内转动， OE:OD=2:1。小成受到的重力为 600N，当物体 A 完全浸没在水中时，他通过细绳在 E 点施加竖直向下的拉力 F1，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压强为 p1；当物体A 有一半体积露出水面时，小成在 E 点施加竖直向下的拉力 F2，杠杆仍在水平位置平衡，小成对地面的压强为 p2，已知 p1:p2=5:3，杠杆 ED 和细绳的质量，以及滑轮的轴摩擦均忽

31、略不计。求：（1）物体 A 浸没在水中受到的浮力（2）动滑轮 B 受到的重力 ；G动（3）小成在 E 点施加竖直向下的拉力 F2。例 3用滑轮组将密度为 2.8103kg/m3,质量为 56kg 金属块完全在水中匀速提升 0.5m，加在绳子自由端的拉力是 F,动滑轮中 120N,如图所示。不计绳重及摩擦，g 取 10N/kg，则下列说法正确的是A.金属块受到的重力与浮力是平衡力 B.拉力 F 的有用功是 280JC.金属块受到的浮力是 200N D.滑轮组的机械效率是 75%因金属块完全浸没，所以排开液体的体积和本身的体积相等，根据 V=m 求出金属块的体积，利用 F浮=gV 排求出金属块受到

32、的浮力；因金属块匀速上升再对金属块受力分析求出绳子对金属块的拉力，根据 W=Fh 求出拉力 F 的有用功；由滑轮组可知绳子的有效股数，根据 F=1n（F 拉+G 动）求出滑轮组绳子的拉力，根据 W=Fs 求出总功，利用 =W 有 W 总=求出滑轮组的机械效率解答：解：金属块的体积为 V=m=56kg2.8103kg/m3=0.02m3，金属块完全浸没，博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 金属块受到的浮力为 F 浮=gV 排=gV=1.0103kg/m310N/kg0.02m3=200N；对金属块受力分析可知：受到竖直向上的拉力 F 拉和浮力 F 浮、竖直向下的重力 G，物体匀速上升，F 拉

33、=G-F 浮=mg-F 浮=56kg10N/kg-200N=360N；拉力 F 的有用功为 W 有=F 拉 h=360N0.5m=180J；由滑轮组可知绳子的有效股数 n=2，滑轮组绳子的拉力 F=1n（F 拉+G 动）=12（360N+120N）=240N，拉力做的总功为 W 总=Fs=Fnh=240N20.5m=240J，滑轮组的机械效率 =W 有 W 总=180J240J=75%故选 CD例 4科技小组的同学用长方体泡沫塑料 A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型如图所示。模型总质量为 mA，底面积为 SA，A 底部与浮子 B 通过滑轮用细绳相连。水位上升时，浮子 B 下降；水位下降时，

34、浮子 B 上升，保持航标灯静止时 A 浸入水中的深度始终为 h，浮子 B 质量为 mB，则浮子 B 的体积为 。（水的密度为 水 ，不计绳重和摩擦）例 5小军利用滑轮组竖直向上匀速提升物体，如图所示，第一次提升时，滑轮组的机械效率为75%，地面对小军支持力为 F1；第二次提升时，将物体完全浸没在某种液体中匀速提升，地面对小军支持力为 F2， F1: F2=1:4，已知小军的质量为 70kg，提升的物体质量为 90 kg,假设在拉绳子的过程中，小军对绳子的拉力与地面的压力始终竖直向下，且在同一直线上,不计绳重和摩擦，g 取 10N/kg，则第二次浸没在液体中匀速提升时，液体对物体的浮力大小是 N

35、。例 6如图所示,m 甲 :m 乙 =1:4, 甲 =2103千克/米 3,乙对地面压力为 F,若将甲没入水中,乙对地面压力为 F， ,求 F:F， 。 （不计滑轮、绳子的质量和摩擦，g=10 牛/千克）A.1：3， B.1：6 C.2：3 D.3：1博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 题型八、滑轮的机械效率例 1如图所示是某种健身器械的示意图，轻质支架固定在轻质杠杆 PQ 两端，O 为支点，。液压装置 B 可使支架获得与作用在踏板上的力大小相同、竖直向下的压力，配重 A:4POQ重 GA=1500N 悬挂在滑轮组下方，其下表面与支架接触，动滑轮重 =100N。人对滑轮轴处手柄施G动水平向

36、右的拉力 F=200N 时，杠杆恰在水平位置平衡。为加大训练强度，将支点移至 处，人对手柄施水平向右的拉力 F1，同时对踏板施压力 N1，配重 A 以 v=0.2 m/s 的速度:1:竖直向上略微提升，杠杆 P 端匀速略微竖直向上抬起，这时滑轮组的机械效率为 1。继续加大训练强度，增加的配重为 ，同时移动支点至 处， ，人对手柄施水平向右的拉力 F2，此AG O:4:PQ时对踏板施压力 N2，配重被竖直向上匀速的略微提升，杠杆 P 端被匀速略微竖直向上抬起，这时滑轮组的机械效率为 2。滑轮组的绳重、绳的伸长和轮轴间摩擦可以忽略， F:F1:F2= 1:2:3，N 1:N2=3:11。求：（1）

37、拉力 F1 的功率 P；（2）增加的配重 ；（3） 1:2。AG例 2图是某科研小组设计的高空作业装置示意图，该装置固定于六层楼的顶部，从地面到楼顶高为 18m，该装置由悬挂机构和提升装置两部分组成。悬挂机构由支架 AD 和杠杆 BC 构成，CO:OB=2:3。配重 E 通过绳子竖直拉着杠杆 B 端，其质量 mE=100kg，底面积 S=200cm2。安装在杠杆C 端的提升装置由定滑轮 M、动滑轮 K、吊篮及与之固定在一起的电动机 Q 构成。电动机 Q 和吊篮的总质量 m0=10kg，定滑轮 M 和动滑轮 K 的质量均为 mK。可利用遥控电动机拉动绳子 H 端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机 Q

38、 提供的功率恒为 P。当提升装置空载悬空静止时，配重 E 对楼顶的压强p0=4104Pa，此时杠杆 C 端受到向下的拉力为 FC。科研人员将质量为 m1 的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮平台匀速上升时，绳子 H 端的拉力为 F1，配重 E 对楼顶的压强为 p1，滑轮组提升物体 m1的机械效率为 。物体被运送到楼顶卸下后，科研人员又将质量为 m2 的物体装到吊篮里运回地面。吊篮匀速下降时，绳子 H 端的拉力为 F2，配重 E 对楼顶的压强为 p2，吊篮经过 30s 从楼顶到达地面。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 已知 p1:p2=1:2，F 1:F2=11:8，不计杠杆重、绳重及摩擦，

39、g 取 10N/kg。求：（1）拉力 FC；（2）机械效率 ；（3）功率 P。例 3建筑工人使用如图所示装置，将质量分布均匀的长方体水泥板 M 吊起后放入水中。工人通过控制电动机 A、电动机 B，始终保持水泥板 M 所受拉力竖直向上。当电动机 A 对绳的拉力为零时，电动机 A 对地面的压强为 p0；当水泥板 M 一端被竖直滑轮组拉起，另一端仍停在地面上，且水泥板 M与水平地面成某角度时，电动机 A 对地面的压强为 p1；当水泥板 M 被竖直滑轮组拉离地面时，电动机 A 对地面的压强为 p2；当将水泥板 M 被悬挂着浸没在水中时，电动机 A 对地面的压强为 p3。已知：水泥板 M 的体积 VM

40、为 0.1m3， ， ，1052Pa20125pPa，不计绳重和轴摩擦。 （g 取 10N/kg）求：305pPa（1）竖直滑轮组中动滑轮的总重力 ；（2）水泥板 M 所受重力 GM；G动（3）竖直滑轮组提拉水泥板 M 将其立起的过程中机械效率 。 （结果保留两位有效数字）例 4一个质量为 70 kg 的工人，用图所示的装置（包括滑轮组及装石板的托板）提升石板。已知托板重 200N，每块石板重 100N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人在 4s 内匀速提升 10 块石板升高 2m 时，此装置的机械效率为 80%。那么，该工人站在地面上用此装置提升石板的过程中，下列有关说法错误的是（取 g

41、=10N/kg）A该工人提升 10 块石板升高 2m 做的额外功一定是 500J B该工人在 4s 内提升 10 块石板升高 2m 的有用功率一定是 500WC此装置动滑轮的质量是 5 kg D此装置的机械效率最高可达到 82.1%（结果保留 1 位小数）博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 例 5一个质量为 70kg 的工人，用图所示的装置提升一堆相同的金属块。若动滑轮重 50N，装金属块的托板重 100N，每块金属块重 100N。不计摩擦和绳重，当工人匀速提升金属块时，此装置的机械效率最高可达到%。 （g 取 10N/kg，结果保留整数）例 6如图所示，甲、乙两个滑轮组匀速提起体积相同的

42、重物 A、B。已知 A 和 B 的密度之比为1：3，甲滑轮组中动滑轮总重为 G 甲 ，且 G 甲 ：G A1： 3；乙滑轮组中动滑轮重为 G 乙 ，且 G 乙 ：GB 1：2。若使用甲、乙滑轮组在相同时间内把物体 A、 B 匀速提升高度为 hA、h B，且 hA2h B。( 若不计绳重和摩擦)则甲、乙两滑轮组的机械效率之比和两滑轮组的总功率之比分别为：A. 甲 ： 乙 3：4 B. 甲 ： 乙 9：8 C.P 甲 ：P 乙 4：3 D.P 甲 ：P 乙 16：27 例 7题型九、功率与速度问题例 1图是液压汽车起重机。A 是动滑轮，B 是定滑轮，钢丝绳 C 端和卷扬机相连，卷扬机转动使钢丝绳带

43、动动滑轮上升提取重物。此液压起重机在某次执行从水中打捞重物的作业中，测得被打捞的重物体积为 1m3。假设重物出水前后分别做的是匀速直线运动，且卷扬机的输出功率相同。重物出水前后，起重机对地面增加的压强之比为 3:4，滑轮组的机械效率之比为 63:64；重物出水后，重物上升的速度为 0.32m/s。不计钢丝绳重及轮与轴的摩擦。 （g 取 10N/kg）求：（1）被打捞物体的重力；（2）卷扬机的输出功率；（3）重物出水前的速度。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 例 2如图所示装置，物体 B 所受重力为 GB，物体 A 在物体 B 的作用下在水平桌面上向右匀速运动。小明用一个水平向左的力拉物体

44、 A，使物体 B 以速度 v 匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体 B 换成物体 C 后，小明用另一个水平向左的力拉物体 A，使物体 C 以 4v 的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为 60%。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体 A时，拉力的功率是 。例 3图中定滑轮重 2N，动滑轮重 1N。物体 A 在拉力 F4N 的作用下，1s 内沿竖直方向匀速升高了 0.2m。不计绳重和轴摩擦，则以下计算结果正确的是A绳子自由端移动速度为 0.4m/s B滑轮组的机械效率为 87.5%C天花板对滑轮组的拉力为 10N D滑轮组对物体 A 做功的功率为 1.6w题型十、求拉

45、力例 1如图所示，小民利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体 A 和物体 B。当提升物体 A 时，滑轮组的机械效率为 75，小民对地面的压力为 Fl；当提升物体 B 时，小民对地面的压力为 F2，已知小民的质量为 65kg，物体 A 的质量为 90kg，物体 B 的质量为 50kg。假设在拉绳子的过程中，小民对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦，则 F2：F 1= 。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 题型十一、滑轮与压强、密度例 1如图所示，轻质滑轮组恰处于静止状态。甲、乙的密度分别为 甲 、 乙 ，质量比是 45。下列说法错误的是:A装置静止时，甲、乙受到的

46、合力都为零 B乙对水平地面压力与乙的重力之比为 35C乙如图放置与甲叠放在乙上放在水平地面时相比，对地面的压强之比为 13D甲如图放置和甲浸没在水中时，甲受到的拉力之比为 甲 /2（ 甲 水 ）例 2图中的物体 A 的质量是 400g，物体 B 的体积是 8cm3。用细绳将两物体通过定滑轮连接，放手后，A 恰能沿着水平桌面向右做匀速直线运动。若将 B 始终浸没在水中，并使 A 沿着水平桌面向左做匀速直线运动时，需要施加 1.12N 水平向左的拉力。则物体 B 的密度为_ g/cm3。 （g 取10N/kg）题型十一、滑轮组打捞问题1.在使用滑轮组的整个过程中拉力做功的功率是平均功率例 1利用如

47、图所示的装置，把体积为 1000cm3，密度为 3103kg/m3 的薄石块从水面下 2m 处拉出水面后，再提升了 5m，共用时间 10s，动滑轮重为 20N（不计绳子与滑轮间的摩擦，设石块的两个上升过程都是匀速） 。求：（1）在整个过程中拉力 F 的功率（注：在计算时可认为薄石块在离开水面前浮力的大小保持不变） 。（2）石块离开水面后提升 5m 过程中，这个装置的机械效率是多少？博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之 分析与解：（1）对石块受力分析（如图 3） ，由于物体在水中匀速上升，T 为动滑轮下端所受的拉力，则：在离开水面前，石块受到的浮力重物挂在滑轮组下面，采用“分割法”将其从拴绳处“隔离”开来，单独进行受力分析。 （后面两例也采用这种方法） ，得出石块所受的各力及其关系，求得动滑轮对石